الثلاثاء، 15 نوفمبر، 2016

الخلية النباتية والخلية الحيوانية

نظرية الخليــــة
كيف اكتشفت الخلايا ؟
تتكون جميع المخلوقات الحية من خلية أو أكثر .
الخلية : الوحدة الأساسية للمخلوق الحي , وهي أصغر جزء في المخلوق الحي قادر على الحياة .
* الخلايا لا يمكن مشاهدتها بالعين المجردة , وكان ذلك بداية اختراع المجهر .
* أول من شاهد الخلية كان العالم الإنجليزي روبرت هوك , وقام في عام 1665م بصنع مجهر , وجاء بعده بوقت قصير أنتوني فان ليفنهوك فكان أول من استطاع أن يشاهد مخلوقات حية وحيدة الخلية بمجهر قام بصنعه .
تطور نظرية الخلية :
لاحظ ليفنهوك العديد من المخلوقات الحية بمجهره , وكان يرسم كل اكتشاف جديد يراه بالمجهر , وفي عام 1831م اكتشف العالم الاسكتلندي روبرت براون نواة الخلية النباتية , وأهتم العالم الألماني شلايدن بدراسة خلايا النبات تحت المجهر , وفي عام 1838م استنتج أن جميع النباتات تتكون من خلايا , وبعد سنة اكتشف ثيودور شفان أن جميع الحيوانات تتكون من خلايا أيضاً , وقد قام العالمان براون وشفان معاً بوضع نظرية الخلية .
نظرية الخلية :  تتضمن نظرية الخلية ثلاث أفكار رئيسية :
* جميع المخلوقات الخلية تتكون من خلية أو أكثر .
* الخلايا هي الوحدة الأساسية للتركيب والوظيفة في جميع المخلوقات الحية .
* تنتج الخلايا عن خلايا سابقة لها .
الخلايا والمخلوقات الحية :  جميع المخلوقات الحية تتكون من خلايا ..
  * بعض المخلوقات الحية وحيدة الخلية      مثل : البكتريا – البراميسيوم – اليوغلينا  
  * بعض المخلوقات الحية عديدة الخلايا      مثل : جسم الإنسان – جسم الحيوان 
مستويات التنظيم في المخلوقات الحية :
الخلية : الوحدة الأساسية للحياة , وهي أصغر جزء في المخلوق الحي القادر على الحياة .
النسيج : مجموعة الخلايا المتشابهة تقوم معاً بالوظيفة نفسها .
* هناك أربع أنواع رئيسية من الأنسجة : النسيج العضلي – الأنسجة الضامة – النسيج العصبي – النسيج الطلائي .
الأعضاء والأجهزة الحيوية :
العضو : مجموعة من نسيجين مختلفين أو أكثر , تعمل معاً للقيام بوظيفة محددة .                                     .  مثل : القلب – الدماغ – العين – الرئة
الجهاز الحيوي : مجموعة الأعضاء التي تعمل معاً لأداء وظائف محددة .                                            .     مثل : جهاز الدوران – الجهاز الهضمي
المواد الموجودة في جميع المخلوقات الحية :
جميع الأشياء من حولنا تتكون من جسيمات دقيقة تسمى الذرات , وهناك أكثر من 100 نوع من الذرات .
العنصر : مادة نقية لا يمكن تجزئتها إلى مواد أبسط منها , ويتكون العنصر من نوع واحد من الذرات .
المركب : مادة تتكون باتحاد كيميائي بين عنصرين أو أكثر .
العناصر والمركبات الموجودة في الخلايا :
هناك العديد من المركبات التي توجد في الخلايا كلها وهي :
* الكربوهيدرات مركبات مكونة من ( الكربون + الهيدروجين + الأكسجين ) .
* الدهون مركب مكون من ( الكربون + الهيدروجين + الأكسجين ) .
* البروتينات مركبات مكونة من ( الكربون + الهيدروجين + الأكسجين + النيتروجين ) .
* الحموض النووية مركبات مكونة من  ( الأكسجين + الكربون + الهيدروجين + النيتروجين + الفوسفور ) .

الخلية النباتية  والخلية الحيوانية
كيف أقارن بين الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية ؟
الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية لها أجزاء مشتركة إلى ان هناك بعض الاختلافات بينهما .
* لكل خلية غشاء بلازمي يحيط بها ويعطيها شكلها المميز , ويسمح بدخول المواد وخروجها من الخلية .
* معظم الخلايا لها نواة تعمل بوصفها مركز تحكم في الخلية ( تنظم التفاعلات الكيميائية فيها – تخزن المعلومات الضرورية لانقسام الخلية ) .
* تحتوي النواة على الحموض النووية ( الكروموسومات ) .
* يوجد بين النواة والغشاء البلازمي مادة تشبه الهلام تسمى السيتوبلازم , الذي يحتوي على كمية كبيرة من الماء .
* تحتوي الخلايا على الميتوكندريا وهي مصدر طاقة الخلية .
* تحتوي الخلايا على الفجوات وهي تراكيب تشبه الكيس تقوم بخزن الماء والغذاء .
تركيب الخلية النباتية :
يوجد في الخلايا النباتية تراكيب ومواد كيميائية لا توجد في الخلايا الحيوانية , ومنها الجدار الخلوي – البلاستيدات الخضراء – الكلوروفيل .
النقل السلبي :
النقل السلبي : هو حركة المواد عبر أغشية دون أن تستخدم طاقة الخلية .
وهناك نوعان من النقل السلبي , اعتماداً على نوع المادة التي تنتقل عبر الغشاء البلازمي :
الانتشار : عملية انتقال المواد – السكر والأكسجين وثاني أكسيد الكربون – عبر الغشاء البلازمي من منطقة التركيز المرتفع إلى منطقة التركيز المنخفض دون الحاجة إلى طاقة .
الخاصية الأسموزية : انتقال جسيمات الماء عبر غشاء , وينتقل الماء مثل باقي المواد من المناطق التي يكون فيها تركيزه اكبر إلى المناطق التي يكون فيها التركيز أقل , وبذلك فإن الخاصية الأسموزية عملية انتشار للماء فقط .
البناء الضوئي – التنفس الخلوي :
البناء الضوئي : هي العملية التي تحدث في النبات وبعض المخلوقات الحية حيث تستخدم طاقة الشمس لإنتاج غذاء على شكل سكر الجلوكوز .
* المواد المتفاعلة في هذه العملية هي ثاني أكسيد الكربون والماء , أما المواد الناتجة عن هذه العملية فهي الجلوكوز والأكسجين .
معادلة التفاعلات الكيميائية لهذه العملية :
                     ثاني أكسيد الكربون + ماء       ضوء        سكر الجلوكوز + الأكسجين
* تتم عملية البناء الضوئي داخل البلاستيدات الخضراء والتي تحتوي على صبغة خضراء تسمى الكلوروفيل , وهو يقوم بالتقاط الطاقة الشمسية التي تستعمل في عملية البناء الضوئي .
التنفس الخلوي والتخمر :
تستخلص النباتات والحيوانات الطاقة من سكر الجلوكوز بعملية تسمى التنفس الخلوي ( التنفس الهوائي ) .
التنفس الخلوي : عملية إطلاق الطاقة المختزنة في جزيئات الغذاء وتحريرها مثل الجلوكوز , وتحدث في الميتوكندريا داخل الخلايا الحية , حيث تستخلص النباتات والحيوانات الطاقة من سكر الجلوكوز .
* تستعمل الخلايا الأكسجين لتحليل السكر لإطلاق طاقة يمكن استخدامها للقيام بالنشاطات الحيوية , وينتج عن هذه  العملية الماء وثاني أكسيد الكربون بوصفها فضلات , وتستخدم النباتات هذه الفضلات مرة أخرى في عملية البناء الضوئي .
التخمر : نوع من التنفس الخلوي لا يستعمل الأكسجين يسمى التنفس اللاهوائي , وهي عملية مرتبطة مع إنتاج الغذاء وحفظه , ومن ذلك إنتاج اللبن الرائب .
النقل النشط :
عملية انتقال المواد خلال الغشاء البلازمي والتي تحتاج إلى طاقة لحدوثها , حيث تنتقل المواد من منطقة التركيز المنخفض إلى منطقة التركيز المرتفع .
                          مثل : من ذلك تخلص الخلية من الفضلات التي تنتجها .

الخلية والوراثة                                               
   الدرس الأول : انقســـام الخلايا
ما دورة الخلية ؟
دورة الخلية : العملية المستمرة من النمو والانقسام والتعويض , حيث تنمو الخلايا لفترة زمنية محددة , ثم تتوقف عن النمو وبعد أن يكتمل نموها تموت بعض الخلايا , وينقسم بعضها الآخر لينتج خلايا جديدة لتعويض الخلايا الميتة .
* وقد تكون دورة الخلية سريعة أو بطيئة , ويعتمد ذلك على نوع المخلوق الحي ونوع النسيج الذي توجد فيه الخلية .
محددات حجم الخلية :
تنمو الخلايا إلى حجوم مختلفة , وهناك عوامل متعددة تحدد حجم الخلية , تحتاج كل خلية إلى الأكسجين والسكر ومواد مغذية أخرى , ويجب أن تتخلص الخلية من الفضلات , وهذه المواد تمر عبر الغشاء البلازمي , وكلما نمت الخلية ازداد حجمها وازدادت كمية المواد التي تحتاج إلى تبادلها مع الوسط الخارجي .
مرض السرطان ودورة الخلية :
تسيطر المخلوقات الحية على نمو خلاياها وانقسامها , وعندما يحدث خلل ما فقد يسبب مشكلات خطيرة مثل مرض السرطان , يحدث هذا المرض عندما لا يتم السيطرة على انقسام الخلايا ونموها , وقد يؤدي النمو السريع للخلايا إلى تكون الأورام أو تجمعات للخلايا السرطانية , والتي تهدد حياة الإنسان .
الانقسام المتساوي :
انقسام نواة الخلية إلى خليتين متماثلتين , حيث تضاعف الخلية كروموسوماتها داخل نواة الخلية حتى يكون لديها مجموعة ثانية مماثلة , ثم تنقسم الخلية , وعندئذ تتكون خليتان متماثلتان في كل منهما مجموعة كاملة من الكروموسومات .
الانقسام المتساوي في النباتات والحيوانات :
يحدث الانقسام المتساوي في الجسم في أي وقت تنقسم فيه خلايا الجسم , ومنها خلايا الجلد وخلايا العظام وخلايا الدم البيضاء , وتمر الخلايا النباتية والخلايا الحيوانية بالانقسام المتساوي , ولكن بسبب وجود جدار خلوي حول الخلية النباتية تتكون صفيحة خلوية تشبه امتداد للجدار الخلوي , أما في الخلايا الحيوانية فإن الغشاء البلازمي يضيق إلى الداخل من وسط الخلية , وينتج عن الانقسام المتساوي في كل من الخلية النباتية والخلية الحيوانية خليتان تماثل كل منهما الخلية الأصلية .
الانقسام المنصف :
نوع خاص من الانقسام الخلوي تنتج عنه الخلايا التناسلية ويحتوي كل منها على نصف عدد الكروموسومات الموجودة في الخلية الأم وفي غيرها من الخلايا .
* تنتج المخلوقات الحية بوساطة التكاثر , ومعظم الحيوانات والنباتات تتكاثر تكاثراً جنسياً , حيث ينتج كل من الأب والأم خلايا جنسية , تسمى الخلية الجنسية الذكرية المشيج الذكري ( الحيوان المنوي ) وهو صغير جداً وقادر على الحركة جزئياً , وتسمى الخلية الجنسية الأنثوية المشيج المؤنث ( البويضة ) وهي أكبر من الحيوان المنوي ولا تتحرك ذاتياً , تتحد الخليتان معاً لتكون خلية مخصبة .                                                                                 .      الخلية المخصبة : تسمى الزيجوت أو اللاقحة تنتج من اتحاد المشيج الذكري والمشيج الأنثوي تنمو لتصبح مخلوقاً حياً جديداً .
المقارنة بين الانقسام المتساوي والانقسام المنصف :
* الخلايا الناتجة عن الانقسام المتساوي تحتوي على العدد نفسه من كروموسومات الخلية الأصلية , يحدث فيه انقسام واحد فقط , عدد الخلايا الناتجة خليتان جديدتان .
* الخلية الناتجة عن الانقسام المنصف تحتوي على نصف العدد الأصلي من الكروموسومات , يحدث فيه انقسامان, عدد الخلايا الناتجة أربع خلايا جديدة .
مدة الحياة :
للمخلوقات الحية دورات نمو وتكاثر ثم تموت , ومراحل نمو المخلوق الحي تكون دورة حياته .
* تشتمل دورة حياة الحيوان على الولادة والنضج والتكاثر والهرم والموت , أطول فترة زمنية يعيشها المخلوق في أفضل الظروف تسمى مدة الحياة , ومدة حياة المخلوق الحي صفة مشتركة بين أفراد نوعه .
* النباتات الحولية نباتات زهرية مدة حياتها سنة تقريباً , ونبات الصنوبر ذو المخاريط الشوكية له مدة حياة أكثر من 7000 سنة .
* تؤثر الظروف البيئية في العمر المتوقع للمخلوق الحي ومنها توافر كمية الغذاء والماء , ولكن هذه العوامل لا تؤثر في مدة الحياة , فالعمر المتوقع للناس حوالي 75سنة , ولكن مدة الحياة التي قد يعيشها الإنسان قد تمتد إلى أكثر من 100سنة .
 الوراثة والصفات
ما الوراثة ؟
الوراثة هي انتقال الصفات الوراثية من الآباء إلى الأبناء .
* تنطبق مبادئ الوراثة على جميع المخلوقات الحية .
الصفة الموروثة: صفة تنتقل من الآباء إلى الأبناء .
       مثل : لون الشعر والعيون – ملامح الوجه – طريقة الضحك – لون الزهرة – طول النبات – شكل البذور .
الغريزة : سلوك ومهارات تولد مع الإنسان أو الحيوان , ولا يتم اكتسابها , أي أنها سلوك غير مكتسب .
       مثل : نسج العنكبوت لشبكته المعقدة – اتخاذ النحل لبيوتها من الأشجار والجبال  .
الصفة المكتسبة :  صفة لا تورث من أبوين , بل تكتسب بالتعلم والتدريب .
       مثل : مهارات لعب كرة القدم – لعب الدلافين بالكرة .
* تؤثر البيئة في الصفات المكتسبة بطرائق عدة , فمثلاً كمية الماء التي يسقى بها النبات تؤثر في طوله , كما أن الصفات المكتسبة لا تنقل إلى الأفراد الناتجة الجديدة .
كيف تورث الصفات ؟
اكتشف العالم جريجور مندل المبادئ الأساسية لعلم الوراثة , حيث بدأ في عام 1856م تجاربه على نبات البازلاء , فقام بتلقيح نباتات ذات صفات مختلفة , ولاحظ كيف تورث هذه الصفات , وبناء على تجاربه توصل مندل إلى أن الصفات الموروثة تنتقل من الآباء إلى الأبناء خلال عملية التكاثر , واعتقد أن كل صفة موروثة يتحكم فيها عاملان , عامل من الأب وآخر من الأم , ويطلق العلماء اليوم على عوامل الوراثة هذه اسم الجينات .
الجين : الجزء من الكروموسوم الذي يتحكم بصفة وراثية معينة حيث يحتوي على المعلومات الكيميائية للصفة الموروثة
الصفة السائدة : صفة تمنع صفة أخرى من الظهور .
            مثل : في نبات البازلاء البذور الملساء – الأزهار الأرجوانية – الساق الطويلة – القرون الخضراء .
الصفة المتنحية : صفة تحجبها صفة سائدة .
            مثل : في نبات البازلاء البذور المجعدة – الأزهار البيضاء – الساق القصيرة – القرون الصفراء .
* مثل العلماء الصفات بأنواعها باستعمال الحروف , حيث يمثل الحرف الكبير الصفة السائدة , ويمثل الحرف الصغير الصفة المتنحية .
* إذا كان النبات يحمل جين الصفة السائدة وجين الصفة المتنحية فإن هذا النبات يدعى نباتاً هجيناً , أو غير متماثل الجينات .
تتبع الصفات الوراثية :
بعض الصفات التي تحكمها الجينات يسهل رؤيتها ومنها لون الشعر , وهناك صفات أخرى تحكمها الجينات لا يمكنك رؤيتها مثل وجود الغمازات في الخدود .
مخطط السلالة : مخطط يستعمل لتتبع الصفات في العائلة , ودراسة الأنماط الوراثية .
* يظهر المخطط الآباء والأبناء , وتربط الخطوط الأفقية الآباء معاً , أما الخطوط العمودية فتربط الآباء بالأبناء , ويرمز إلى الذكور في المخطط بالمربعات , ويرمز إلى الإناث بالدوائر , وتمثل المربعات والدوائر ذات الخلفية البيضاء الصفات المتنحية في الأشخاص .
الحامل للصفة : الشخص الذي ينقل جين الصفة ولكنها لا تظهر عليه .

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق